package leetcode.pre100;

import java.util.Arrays;

/**
 * 一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 （起始点在下图中标记为“Start” ）。
 * <p>
 * 机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角（在下图中标记为“Finish”）。
 * <p>
 * 现在考虑网格中有障碍物。那么从左上角到右下角将会有多少条不同的路径？
 * 问总共有多少条不同的路径？
 * <p>
 * 示例 1:
 * <p>
 * 输入:
 * [
 *   [0,0,0],
 *   [0,1,0],
 *   [0,0,0]
 * ]
 * 输出: 2
 * 解释:
 * 3x3 网格的正中间有一个障碍物。
 * 从左上角到右下角一共有 2 条不同的路径：
 * 1. 向右 -> 向右 -> 向下 -> 向下
 * 2. 向下 -> 向下 -> 向右 -> 向右
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths-ii
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 * 。
 * 本质同{@link Code62_DifferentPaths_不同路径}
 * <p>
 * 动态规划见
 * {@link leetcode.a_总结分布.Code01_DP}
 *
 * @since 2019/12/1 0001 下午 3:35
 */
public class Code63_DifferentPaths_不同路径2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][]matrix = {{0,0,0},{0,1,0},{0,0,0}};
        System.out.println(uniquePaths(matrix));
    }

    public static int uniquePaths(int[][] matrix) {
        if (matrix == null) return 0;
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;

        if (m <= 0 || n <= 0) {
            return 0;
        }
        if (m == 1 || n == 1) {
            return 1;
        }
        //方式1：回溯
//        return process1(matrix,0,0);
        //方式2：记忆性回溯
//        return process2(matrix,m,n);
        //方式3：DP
        return dpProcess(matrix);
//        return dpProcess1(m, n);
    }

    /**
     * DP:时间O(m*n)，空间O(m*n)，空间可以优化到O(2n)甚至是O(n)
     */
    private static int dpProcess(int[][]matrix) {
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;
        if(m <= 0 || n <= 0) return 0;

        int [][]dp = new int[m][n];
        //终点有障碍
        if(matrix[m-1][n-1] == 1) return 0;
        //最后一行如果有1，从1开始到之前全部填充0
        boolean hasOne = false;
        for(int j = n - 1 ; j>= 0 ;j --){
            if(!hasOne){
                if(matrix[m-1][j] == 1){
                    hasOne = true;
                    dp[m-1][j] = 0; //default
                }else{
                    dp[m-1][j] = 1;
                }
            }
            //  else  dp[m-1][j] = 0; //default
        }
        hasOne = false;
        for(int i = m - 1 ; i>= 0 ;i --){
            if(!hasOne){
                if(matrix[i][n-1] == 1){
                    hasOne = true;
                    dp[i][n-1] = 0; //default
                }else{
                    dp[i][n-1] = 1;
                }
            }
            //  else  dp[i][n-1] = 0; //default
        }


        //dp[i][j] = dp[i][j+1]+ dp[i+1][j]
        for(int i = m - 2; i>= 0 ;i --){
            for(int j = n- 2; j >= 0; j--){
                if(matrix[i][j] == 1){
                    dp[i][j] = 0;
                }else{
                    dp[i][j] = dp[i][j+1]+dp[i+1][j];
                }
            }

        }
        return dp[0][0];
    }



    /**
     * 优化空间到O(2n)
     */
    private static int dpProcess1(int[][] matrix, int m, int n) {
        //当前行的种数。i代表第i列。
        int[] cur = new int[n];
        //下一行的种数，位置i代表第i列上的种数
        int[] pre = new int[n];
        //最后一行最后一列都填充为1
        Arrays.fill(cur, 1);
        Arrays.fill(pre, 1);
        for (int i = m - 2; i >= 0; i--) {
            for (int j = n - 2; j >= 0; j--) {
                //当前行的第j列 = 下一行的第j列 + 当前行的第 j+1列
                cur[j] = pre[j] + cur[j + 1];
            }
            //当前行的元素 赋值给 上一行。
            pre = cur.clone();
        }
        return cur[0];
    }

    /**
     * 方式2：记忆性回溯
     */

    private static int process2(int[][] matrix, int m, int n) {
        if (m <= 0 || n <= 0) return 0;
        if (m == 1 || n == 1) return 1;
        int[][] memo = new int[m][n];
        doProcess2(matrix, 0, 0, m - 1, n - 1, memo);
        return memo[0][0];
    }

    private static int doProcess2(int[][] matrix, int i, int j, int m, int n, int[][] memo) {
        //越界条件
        if (i > m || j > n) return 0;
        //如果有障碍物，直接返回0
        if (matrix[i][j] == 1) return 0;
        //来到了最后行或最后一列，直接返回。只有1种走法
        //达到终点才返回1
        if (i == m && j == n) {//注意这里不能用 || 了，如[0,0,1,….,0]根本走不到终点
            return memo[i][j] = 1;
        }
        if (memo[i][j] != 0) return memo[i][j];
        //否则当前走法等于下走法 + 右走法
        memo[i][j] = doProcess2(matrix, i + 1, j, m, n, memo)
                + doProcess2(matrix, i, j + 1, m, n, memo);
        return memo[i][j];
    }

    /**
     * 回溯超时
     */
    private static int process(int i, int j, int m, int n) {
        //来到了最后行或最后一列，直接返回。只有1种走法
        if (i == m || j == n) {
            return 1;
        }
        //否则当前走法等于下走法 + 右走法
        return process(i + 1, j, m, n) + process(i, j + 1, m, n);
    }
}
